黒鉛化と炭化の違いは何ですか

黒鉛化とは何ですか?

黒鉛化は、炭素を黒鉛に変換する工業プロセスです。この微細構造の変化は、摂氏 425 ～ 550 度の温度に長時間、場合によっては最大 1,000 時間さらされた炭素鋼または低合金鋼で発生します。このプロセスは脆化を引き起こす可能性があります。

たとえば、炭素モリブデン鋼の微細構造には、通常、フェライトとセメンタイトの混合物であるパー​​ライトが含まれています。この材料を黒鉛化すると、フェライトとランダムに分散した黒鉛粒子に分解されます。グラファイトの存在により、マトリックス内の粒子のランダムな分布により強度が低下するため、この変態により鋼が弱体化します。

黒鉛化を防ぐために、このプロセスの影響を受けにくい、より耐久性の高い材料を使用できます。さらに、pH を上げる、塩化物含有量を減らすなど、環境を変えることも黒鉛化のリスクを軽減するのに役立ちます。予防のためのもう 1 つの効果的な方法は、鋳鉄の陰極防食などのコーティングを施すことです。

炭化とは何ですか?

炭化は、有機物を炭素に変換する工業プロセスです。含まれる有機材料には通常、植物や動物の死骸が含まれます。このプロセスは破壊蒸留によって発生し、複数の化学反応が同時に起こる熱分解反応として分類されます。これらの反応の例には、脱水素化、縮合、水素移動、および異性化が含まれます。

炭化は炭の生成とは異なり、はるかに速い速度で発生します。その反応速度は何桁も速くなります。プロセス中に適用される温度は、炭化の程度と最終製品に残る異元素の含有量に影響を与える可能性があります。例えば、１２００Ｋの温度では、残留物の炭素含有量は約９０重量％であるが、約１６００Ｋでは、炭素含有量は約９９重量％まで増加する。

一般に、炭化は発熱反応であり、熱を放出します。炭酸ガスを発生させずに自立してエネルギー源として利用できます。しかし、核爆発などで有機物質が急激な温度変化にさらされると、生物物質はほぼ瞬時に炭化し、固体の炭素に変化します。

結論として、黒鉛化と炭化はどちらも反応物または生成物として炭素を伴う工業プロセスです。炭化は有機物を炭素に変換するプロセスを指しますが、黒鉛化は炭素を黒鉛に変換することを含みます。したがって、炭化は化学変化として分類され、黒鉛化は微細構造変化として認識されます。

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